纳滤膜分离技术及其应用

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1、分离分析化学-11-纳滤膜分离技术及其应用叶振君（华东理工大学，上海，200237）摘要：纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种新型的膜分离技术。本文综述了纳滤膜的特性，分离机理及其在在水处理、食品、医药、化工等领域的应用进展，并对其更广泛的发展前景进行展望。关键词：纳滤，纳滤膜，膜分离，应用NanofiltrationMembraneTechnologyandItsApplicationsYeZhen-jun（ShanghaiKeyLaboratoryofChemicalBiology,SchoolofPharmacy,EastChinaUnive

2、rsityofScienceandTechnology,Shanghai200237）Abstract:Nanofiltrationisanewpressure-drivenmembrane-separationtechniquesimilartoreverseosmosisfiltrationandultrafiltration．Inthispaper，thecharacteristicsandmechanismsofnanofiltrationarediscussedinbrief.Applicationsofnanofiltrationm

3、embranesinwatertreatment，pharmaceuticalindustry，foodandchemicalindustriesetc.arereviewed.Inaddition，futureprospectsonthedevelopmentofnanofiltrationarealsopresented．Keywords:nanofiltrationmembrane,membraneseparation,application1膜技术介绍1.1概述膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术[1]。

4、膜分离技术(MembraneSeparationTechnology)以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。由于其兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。分离分析化学-11-膜

5、是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。 膜分离优点：l常温下进行：有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质，如

6、抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩l无相态变化：保持原有的风味，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8l无化学变化：典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染l选择性好：可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能l适应性强：处理规模可大可小，可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化1.2主要的膜技术分类当前，国际上对膜分离技术的研究较多，这是因为其具有节能、高效、操作方便等特点，所以越来越受到科研工作者的重视。常用的膜分离过程除了反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(uF)、微滤(MF

7、)这四种膜技术之外，另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离等[2]。    微滤(MF)膜制品的产量近年来增长较快，但年总产值在亿元以下。我国MF膜制品约为整个膜市场份额的1/6，其潜在市场相当大。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 具体涉及领域主要有：医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。    超滤(uF)在我国为生产与应用最广泛的膜品种，产值约占整个膜产业的25%以上，

8、中空纤维式与板框式组件都已产业化，在电泳漆、酶制剂、饮料、食品、超纯水、医药和废液废水回收再利用等领域都有广泛的应用。早期的工业超滤应用于废水和污水处